Магний массой 28,8 г прокалили с оксидом кремния (IV) массой 24 г. Полученную смесь обработали избытком соляной кислоты, при этом выделился водород объ- емом 14,1 л (н. у.). Рассчитайте массу полученного кремния.
Для решения этой задачи, нам необходимо использовать закон сохранения массы. Согласно этому закону, масса реагентов должна быть равна массе продуктов реакции.
Давайте сначала определим, какие реакции происходят в данном случае.
Магний (Mg) реагирует с оксидом кремния (SiO2) по следующему уравнению:
Mg + SiO2 -> MgO + Si
Из уравнения видно, что одна молекула магния реагирует с одной молекулой оксида кремния, образуя одну молекулу оксида магния (MgO) и одну молекулу кремния (Si).
Масса магния, прокалившегося с оксидом кремния, составляет 28,8 г, а масса оксида кремния составляет 24 г.
Теперь рассмотрим реакцию магния с соляной кислотой (HCl):
Mg + 2HCl -> MgCl2 + H2
Из уравнения видно, что одна молекула магния реагирует с двумя молекулами соляной кислоты, образуя одну молекулу хлорида магния (MgCl2) и одну молекулу водорода (H2).
Из условия задачи известно, что при обработке смеси избытком соляной кислоты выделился водород объемом 14,1 л (н. у.).
Теперь мы можем рассчитать массу полученного кремния.
Сначала найдем количество вещества магния, используя его молярную массу (24,31 г/моль):
n(Mg) = m(Mg) / M(Mg) = 28,8 г / 24,31 г/моль ≈ 1,19 моль
Так как магний реагирует с оксидом кремния в соотношении 1:1, то количество вещества кремния также будет равно 1,19 моль.
Теперь рассчитаем массу полученного кремния, используя его молярную массу (28,09 г/моль):
m(Si) = n(Si) * M(Si) = 1,19 моль * 28,09 г/моль ≈ 33,4 г
Таким образом, масса полученного кремния составляет около 33,4 г.
